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摘要：矿产资源和能源部估计，工业部门是南非最大的能源消耗部门。工业中约 66% 的能源最终用途用于制造过程中的供热。南非工业以前是在煤炭和电力能源价格低廉的背景下发展起来的。这导致了大量低效且碳密集的工业流程。随着燃料价格上涨、化石燃料枯竭的前景以及全球不断努力减少环境影响，有必要开发用于供热的替代能源。相当一部分热能可以通过太阳能技术产生。然而，太阳能供应本质上是可变的，并不总是与需求相匹配。因此，有必要将热能存储系统集成到太阳能发电厂中以确保可用性。热能可以通过三种主要方式储存，即显热、潜热和热化学热形式。磁铁矿是一种在 ~570°C 时发生反铁磁相变的材料。这会导致材料热容量可逆性飙升。这对于热能存储应用非常有利，使其能够比其他典型的显热存储介质存储更多的热量。磁铁矿在南非随处可见，通常是其他生产过程的废品。开发了一个实验室规模的原型，以分析磁铁矿在以空气为工作流体的开放（非加压）系统中的热存储特性。磁铁矿在填料床反应器中使用燃气燃烧器加热，并使用环境空气排放。磁铁矿能够储存高达 1000 o C 的热量，这使其适用于 CSP 工厂。实验结果将用于验证 CFD 模型，为未来的 CSP 工厂设计和工业过程加热应用提供参考。
用于 CSP 电厂的磁铁矿热能存储
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